Kunt u alleen de versleten schroefelementen vervangen in plaats van de complete schroefset?

Wanneer meerdere schroefelementen zichtbaar slijtage vertonen, worden veel extrusie-installaties geconfronteerd met dezelfde vraag:

In veel gevallen is het technisch mogelijk en economisch redelijk om alleen de kritieke slijtagelementen te vervangen.,het mogelijk maken afzonderlijke dragende elementen, kneedblokken, mengelementen en omgekeerde elementen te verwijderen en te vervangen.

Een gedeeltelijke vervanging is echter meer dan alleen het identificeren van het meest zichtbaar beschadigde onderdeel en het installeren van een nieuw onderdeel.

De toestand van de overige schroevelementen, de loop, de schachtspalen, de totale lengte van de montage en de volledige schroefconfiguratie moeten worden geëvalueerd.Een onjuiste mix van nieuwe en versleten elementen kan tot onstabiele transporten leiden., abnormale belastingverdeling, slechte mengprestaties of vroegtijdige beschadiging van de vervangende elementen.

In dit artikel wordt uitgelegd wanneer gedeeltelijke vervanging geschikt is, wanneer een groter deel of een complete schroefset vervangen moet worden en wat moet worden gecontroleerd voordat vervangende schroefonderdelen worden besteld.

Versletenheid is zelden gelijkmatig verdeeld over de volledige schroefset.

Verschillende delen van een twee-schroef-extruder vervullen verschillende functies en ondervinden verschillende niveaus van druk, scheer, temperatuur en materiaalvulling.

De meest voorkomende gebieden met een hoge slijtage zijn:

• Voedings- en vaste transportzones

• Smeltzones

• met een breedte van niet meer dan 50 mm

• met een vermogen van niet meer dan 50 W

• Deeltjes voor zijdelingse voeding

• Zones met een hoge vulvlakte

• Deeltjes voor het verwerken van glasvezels, mineralen of slijpstoffen

• Gebieden die aan corrosieve toevoegingsmiddelen zijn blootgesteld

• Elementen die vóór de beperkende onderdelen stroomafwaarts bevinden

Bijvoorbeeld, een dragende element in een laagdruks sectie kan binnen een aanvaardbare staat blijven terwijl kneedblokken in een hoge snijzone ernstig verslijten.

Dit onevenwichtige slijtagepatroon is een van de redenen waarom modulaire schroefelementen voordelig zijn.

Een gedeeltelijke vervanging kan geschikt zijn indien aan de volgende voorwaarden is voldaan.

Indien bij de afmetingsinspectie wordt vastgesteld dat slechts een beperkt aantal elementen overmatig versleten is, kunnen deze elementen afzonderlijk of als functionele groep worden vervangen.

Typische voorbeelden zijn:

• Verscheidene versleten transportonderdelen in de buurt van de voedingszone

• Een groep van versleten kneedblokken in het smeltgedeelte

• Een beschadigd achterste element

• Ernstige slijtage rond de zijdelingse voedingspositie

• Lokale corrosie in één verwerkingsgedeelte

Het is belangrijk om te vervangen naargelang de functionele zone en niet alleen naargelang het uiterlijk van één onderdeel.

Als een kneedblok ernstig versleten is, kunnen de aangrenzende kneedblokken ook een deel van hun oorspronkelijke geometrie hebben verloren.Het vervangen van de gehele kneedgroep kan daarom geschikter zijn dan het vervangen van slechts één schijf of element.

Elementen die aanvaardbaar lijken, moeten nog worden gemeten.

Bij visuele inspectie alleen kan niet worden vastgesteld:

• Geleidelijke vermindering van de buitendiameter

• Onregelmatige slijtage

• Einddraaien

• Aflosbaarheid van de spleen

• Deformatie van het profiel

• Kleine scheuren rond de binnenboor

De overige elementen moeten worden vergeleken met de originele tekeningen, de afmetingen van het nieuwe onderdeel, de historische inspectieverslagen of ongebruikte referentiegebieden.

Een gedeeltelijke vervanging is betrouwbaarder wanneer het afmetingsverschil tussen de nieuwe en de bestaande elementen binnen een aanvaardbaar technisch bereik blijft.

Er is geen enkele universele slijtgrens voor alle extruders. De aanvaardbare toestand hangt af van de machinegrootte, schroefontwerp, loopboring, procesvereisten en oorspronkelijke vrijheid.

De schroefelementen en het loopwerk werken als een samengesteld systeem.

De installatie van nieuwe schroefelementen in een zwaar versleten loop kan de oorspronkelijke vervoers-, druk- of mengprestaties niet herstellen.De effectieve vrije ruimte kan overdreven blijven, ook al is de buitenste diameter van de schroef hersteld.

Voordat een deel wordt vervangen, moet worden gecontroleerd:

• Afmetingen van het loopvat

• Versletenheid in verschillende asseles

• Verschil in de omtrekposities

• Plaatselijke schroeven of groeven

• Corrosiebeschadiging

• Afstemming tussen tonen secties

Als de loop hoofdzakelijk in dezelfde zone als de schroevelementen versleten is, kan het vervangen van alleen de schroevelementen slechts beperkte verbetering opleveren.

De vervangende elementen moeten goed op de bestaande as passen.

Controleer de schacht op:

• Versletenheid van de spleen

• Vervorming

• Verontwaardigingsmerken

• Raken

• Corrosie

• Overmatige losheid

• beschadigde gegraven profielen

• Abnormale buigingen of uitlopen

Een nieuw element dat op een versleten asspline is geïnstalleerd, kan het koppel niet gelijkmatig verdelen, wat kan leiden tot spline-inslag, lokale spanningsconcentratie en vroegtijdige schade.

De interne spline van de bestaande elementen moet eveneens worden gecontroleerd.

Voordat de schroeven worden verwijderd, moet worden geregistreerd:

• Elementenvolgorde

• De richting van het element

• Hoek van het element

• Links- of rechtsoriëntatie

• Positie van de kneedblokken

• Positie van achterste elementen

• Posities van de afstandsbediening en de afdichtingsringen

• Totale lengte van de montage

Tijdens de demontage moeten foto's, genummerde etiketten en een schroefconfiguratie tekening worden opgesteld.

Een gedeeltelijke vervanging wordt risicovol wanneer de oorspronkelijke opstelling niet kan worden gereconstrueerd.meng- en drukontwikkeling.

Een vervangend element moet meer dan de nominale buitendiameter overeenkomen.

Belangrijkste compatibiliteitsparameters zijn:

• Buitendeurs

• Elementlengte

• Interne spline type

• Aantal spline-tanden

• Drukhoek of splineprofiel

• Afmetingen van de boor

• Aantal schroefvluchten

• Lood of pitch

• Elementenhand

• Kniehoek

• Geometrie van het eindvlak

• Materiaalkwaliteit

• Warmtebehandelingstoestand

• Kumulatieve lengte van de montage

Twee elementen kunnen er vergelijkbaar uitzien, maar toch niet geschikt zijn om samen te installeren.

Voor OEM-vervangingsprojecten worden tekeninge, gebruikte monsters, asgegevens en aangrenzende elementen vaak samen gebruikt om de compatibiliteit te bevestigen.

Het meest beschadigde element is niet altijd het enige element dat vervangen moet worden.

Versletenheid kan zich ontwikkelen als een geleidelijke verandering van profiel over een compleet functionele sectie.Naastliggende elementen kunnen al in de buurt zijn van hun vervangingsconditie, zelfs als ze nog geen scheuren of diepe groeven vertonen.

Het vervangen van slechts één element kan verschillende problemen veroorzaken.

Een nieuw element heeft zijn herstelde buitenste profiel, terwijl naburige elementen mogelijk al een verminderde diameter hebben.

Een groot verschil kan leiden tot:

• Onregelmatige vulstof

• Plotselinge veranderingen in de stroomweerstand

• Lokale drukconcentratie

• Onstabiel smelten

• Onverenigbaar mengen

• Een hogere slijtage van het nieuwe element

Dit is met name belangrijk bij het kneed en drukopbouwende secties.

Kneedblokken werken als een groep.

De relatieve hoeken, de schijfdikte, de openingen en de volgorde bepalen de mengintensiteit en de transportkenmerken.

Het vervangen van één zwaar versleten kneedelement en het behoud van verschillende zwaar versleten naburige elementen kan de beoogde mengfunctie niet herstellen.

Elk schroefelement draagt bij aan de volledige lengte van de montage.

Versletenheid van het eindvlak, onjuiste vervangingslengte of onjuiste afstandsbediening kunnen leiden tot:

• Axial gaps

• losse elementenstapel

• Overmatige voorbelasting

• Onjuiste knoopverbinding

• Beweging tijdens het gebruik

• Frictie aan het eind

De totale lengte moet na gedeeltelijke vervanging worden gecontroleerd.

Als de asspline, de oude elementspline en de nieuwe elementspline verschillende slijtingsniveaus hebben, kan het koppel niet gelijkmatig worden verdeeld.

Dit kan de contactspanning op een beperkt aantal spline-tanden verhogen en de levensduur van zowel het vervangende element als de as verkorten.

Het vervangen van een volledig functioneel onderdeel is vaak geschikter dan het vervangen van één geïsoleerd element.

Overweeg bijvoorbeeld de volledige sectie te vervangen wanneer:

• Verscheidene aangrenzende transportelementen hebben vergelijkbare slijtage

• Een complete kneedgroep heeft zijn oorspronkelijke profiel verloren.

• Meerdere elementen vertonen corrosie

• Nieuwe en bestaande elementendia­meters verschillen aanzienlijk

• Eindgezichten over de hele groep zijn beschadigd.

• Verscheidene interne splines vertonen losheid.

• Het productieprobleem wordt geassocieerd met één volledige proceszone

• De oorspronkelijke mengprestaties moeten nauwkeurig worden hersteld

De vervanging van functionele groepen kan een beter evenwicht bieden tussen onderhoudskosten en processtabiliteit.

Mogelijke vervangingsgroepen zijn:

• Voedings- en transportgedeelte

• Smeltende sectie

• Groepering van kneedblokken

• Zijdelingse voeding

• Afdeling achterste elementen

• Hoogdrukontladingssectie

Een complete schroefset kan worden aanbevolen onder de volgende voorwaarden.

Als de transport-, smelt-, meng- en drukopbouwsecties allemaal versleten zijn, kan het vervangen van de afzonderlijke elementen slechts tijdelijk een verbetering opleveren.

Een volledige vervanging kan kosteneffectiever zijn dan herhaaldelijke stopzetting en meerdere gedeeltelijke bestellingen.

Wanneer de volgorde van de elementen niet is geregistreerd en de bestaande regeling mogelijk al onjuist is gewijzigd, kan het reproduceren van afzonderlijke onderdelen het procesprobleem niet oplossen.

In deze situatie moet de volledige configuratie worden herzien volgens:

• Verwerkte materialen

• Verplichte output

• Inhoud van vulstof

• Vermengingsvereisten

• Ventilatievereisten

• Schroefversnelling

• Motor- en versnellingsbakcapaciteit

Als de resterende elementen al dicht bij hun slijtgrens liggen, kan het installeren van meerdere nieuwe elementen tot overmatige geometrische discontinuïteit leiden.

Het vervangen van de volledige schroefsets kan zorgen voor meer consistentie:

• Buitendeurs

• Vergunningen

• Oppervlakteconditie

• Materiële eigenschappen

• Verplaatsing van koppel

• Procesprestaties

Als de as moet worden vervangen of gerepareerd, kan het praktisch zijn om tegelijkertijd het complete elementenset te evalueren.

Versleten interne splines passen mogelijk niet goed op een nieuwe as, en het gebruik van beschadigde elementen kan de levensduur van de vervangende as verkorten.

Een complete schroefset kan vereist zijn wanneer de klant wijzigt:

• Type polymeer

• Füllingspercentage

• Glasvezelgehalte

• Outputdoelstelling

• Dispersiesvereiste

• Verplichting tot ontgassing

• Voedingsmethode

• Werktemperatuur

In dit geval is de bestaande schroefopstelling mogelijk niet meer geschikt, zelfs als slechts enkele elementen versleten lijken.

Als de gedeeltelijke vervanging de doorvoer, het koppelstabiliteit of de dispersiekwaliteit niet herstelt, moeten de resterende schroefelementen, de staat van de loop en de volledige procesconfiguratie opnieuw worden beoordeeld.

Ja, nieuwe en bestaande elementen kunnen soms samen worden gebruikt, maar de combinatie moet zorgvuldig worden geëvalueerd.

De volgende factoren moeten worden gecontroleerd:

• Verschil in buitendiameter

• Verschil in profielgeometrie

• Spline-toestand

• De toestand van het eindvlak

• Materiële verenigbaarheid

• Positie in de schroefconfiguratie

• Procesgevoeligheid

• Veroudering van de loop

• Vereiste productconsistentie

Het mengen van nieuwe en gebruikte elementen is over het algemeen minder gevoelig in sommige lage drukvervoerzones dan in delen met een hoge scheerkracht of drukopbouw.

Voor producten met strikte vereisten inzake dispersies, kleuren of eigenschappen kan een klein geometrisch verschil een groter effect hebben op de processtabiliteit.

Een gedeeltelijke vervanging kan de kosten van de reserveonderdelen verminderen, maar alleen wanneer deze wordt ondersteund door inspectiegegevens.

Een praktische onderhoudsstrategie omvat:

• Registratie van de afmetingen van nieuwe elementen vóór installatie

• Meting van kritieke elementen tijdens geplande stilstand

• Identificatie van herhaaldelijk hoge slijtageposities

• Behoud van reserveelementen voor kritieke verwerkingszones

• Bewaren van de volledige schroefconfiguratie

• Registratie van de bedrijfsuren voor elke reeks elementen

• Inspectie van de loop en as samen met de elementen

• Herziening van de materiaalkeuze bij te snelle slijtage

• Vervanging van elementen naar functionele groep indien nodig

Extrusie-installaties voor de verwerking van zeer slijtagevaardige materialen kunnen baat hebben bij het behoud van reserve-transportelementen, kneedblokken en omgekeerde elementen voor bekende hoog slijtagegebieden.

Om te beoordelen of alleen de versleten onderdelen kunnen worden vervangen, moet zoveel mogelijk van de volgende informatie worden verstrekt:

• Merk en model van de extruder

• Schroefdiameter

• Afstand van de ascentrum

• Volledige schroefconfiguratie

• Positie van versleten onderdelen

• Foto's voor en na het schoonmaken

• Maatstaven van de buitendiameter

• Elementlengte

• Interne spline-gegevens

• Staat van de as

• Metingen van de loop van de loop

• Verwerkte polymeren

• Typ en percentage vulstof

• Werktemperatuur

• Uitgang en schroeftoerental

• Bestaand element materiaal

• Werktijden

• Beschrijving van het productieprobleem

• Tekeningen of gebruikte monsters

Wanneer originele tekeningen niet beschikbaar zijn, kunnen gebruikte elementen vaak worden geëvalueerd samen met asgegevens, aangrenzende elementen en de volledige schroefopstelling.

Het is vaak mogelijk om alleen de versleten schroevelementen te vervangen in plaats van een complete schroefset aan te schaffen.

Een gedeeltelijke vervanging is het meest geschikt wanneer:

• Versletenheid is beperkt tot een specifiek deel

• De overige elementen zijn dimensioneel aanvaardbaar.

• De loop en de as zijn in goede staat.

• De oorspronkelijke schroefopstelling is bekend

• Nieuwe en bestaande elementen kunnen correct worden gecombineerd

• De volledige lengte van de montage kan worden gehandhaafd

Het vervangen van slechts het zichtbaarst beschadigde element zonder het volledige systeem te inspecteren kan echter tot onstabiele prestaties of vroegtijdige slijtage leiden.

De juiste vervangingsomvang moet worden bepaald door middel van afmetingsinspectie, slijtage-patroonanalyse en vergelijking van procesgegevens.

Voor een technische evaluatie moet de schroefconfiguratie, foto's van versleten elementen, afmetingen, verwerkt materiaal, tekeningen of gebruikte monsters worden verzonden.De vervangende leverancier kan vervolgens beoordelen of de afzonderlijke elementen, moet een functioneel gedeelte of de volledige schroefset worden vervangen.